الاسم :تيسير عيسى يحى إبراهيم
الفرقة :الثالثة
كلية :التربية
شعبة :تكنولوجيا التعليم
المادة :معالجة الصور
تحت اشراف :
د/محمود خور شيد
بحث عن
الأمكانات المادية و الفنية في أنتاج الصور و الرسومات التعليمية
عناصر القواعد الصورية إلى أرقام من خلال التكويد .
إن « الرقمنة » هي إحدى سمات حضارة اليوم ، وهي الخطوة الأساسية التي لابد منها لكي يتعامل الحاسب الإلكتروني – الذي يوصف كما قلنا بالرقمي – مع عناصر الدخل والخرج ، وتمثل الرقمنة جوهر الوظيفة الأساسية التي تقوم بها وحدات الإدخال Input Device التي تحول ما يغذى إلى الكمبيوتر مهما كان أصله إلى أرقام ، في حين تقوم وحدات الإخراج Output Devices برد الأرقام إلى الصورة الطبيعية من نصوص وأشكال وأصوات ، ولكن كيف تخزن هذه الأرقام في ذاكرة الحاسب ؟ ، وكيف تتم معالجتها ؟ ، أي كيف نجري عليها العمليات الحسابية ( كالجمع والطرح ) أو المنطقية ( كالمقارنة ، أصغر من ، أو يساوي ، أو أكبر من ) ، هذا هو موضوع حديث فقرتنا القادمة.
عظمة الصفر والواحد :
يبدي بعض علماء الكمبيوتر هذه الأيام اهتماماً خاصاً بكائن مائي صغير للغاية يستوطن المستنقعات شديدة الملوحة ، والتي تبلغ درجة ملوحتها ( 6 ) أضعاف ملوحة مياه البحر ، يتميز هذا الكائن بخاصية فريدة حيث يظهر له غشاء بنفسجي عندما يتدنى مستوى الأوكسجين ، والذي ينفذ إليه من خلال طبقات المياه المالحة ، إلى درجة يتعذر معها تنفسه يتضمن هذا الغشاء نوعاً من البروتينيات يقوم عند تعرضه للضوء بتوليد جهد كهر وكيميائي أسمو زي يتخذ منه هذا الكائن مصدراً للطاقة عن طريق التمثيل الضوئي كما في حالة النبات ، وذلك كبديل عن الطاقة المتولدة من حرق أوكسجين التنفس الذي شح . بمعنى آخر ، إن هذا الكائن له خاصية الانتقال من طور التنفس إلى طور التمثيل الضوئي ، أو بمصطلح أهل الكمبيوتر هو عنصر ثنائي الحالة Bi-state .
وقبل ما يقرب من نصف قرن هلل علماء الكمبيوتر لاكتشاف الترانزيستور ( أِشباه الموصلات Semiconductors) ، فقد رأوا فيه هو الآخر عنصراُ فريداً ثنائي الحالة ، حيث يمكن التحكم فيه بحيث ينتقل من حالة التوصيل الكهربائي إلى حالة الفصل أو القطع ، وهو يشبه في ذلك المفتاح الكهربائي .
أما سر الاهتمام بهذه الحالة الثنائية التي تتميز بها العناصر العضوية أو العناصر الفيزيائية فيرجع الأصل فيه إلى عبقرية هؤلاء الهنود القدامى الذين اخترعوا نظام العد العشري ثم توجوه باكتشافهم لرقم « الصفر » إنه الصفر الذي أطلق النظام العشري من قمقمه بعد أن أصبح من الممكن تكوين أعداد العشرات والمئات والآلاف والملايين . إن الصفر على بساطته هو يعد من أعظم اكتشافات البشر لولاه ما تقدمت فنون الحساب ولا علوم الرياضة ولتوضيح أهميته نتناول نظام العد العشري والذي يحتاج كما نعرف إلى تمثيل أي قيمة مهما كبرت أو صغرت إلى الأرقام من الصفر إلى تسعة ، أي أقل من أساس نظام الأعداد ( 10 – 1 ) ، بالطريقة نفسها يمكن القول إن نظام العد الخماسي ذا الأساس (5 ) يحتاج إلى الأرقام ( 0 ، 1 ، 2 ، 3 ، 4 ) ، أما الأساس ( 2 ) فلن نحتاج إلى الصفر والواحد فقط ، ونكون قد وصلنا بذلك إلى نظام العد الثنائي .
وتضح القائمة التالية المقابل الثنائي للأعداد العشرية من الصفر حتى التسعة .
يمكن استخدام قائمة التحويل السابقة لتحويل أي عدد عشري مهما كانت قمته إلى المناظر الثنائي مثل
ويعني ذلك أن المقابل الثنائي للعدد العشري 3275 هو 0011001001110101
فكرة بسيطة حقاً كمعظم الأفكار العظيمة وهي تمثل الفكرة المحورية لبناء الكمبيوتر ، فنظام العد الثنائي يمكن تمثيله بأي عنصر ثنائي الحالة ، كأي عنصر يمكن التحكم فيه ليتحول من إحدى حالتيه إلى الحالة المقابلة مثل :
· من حالة الفيزيائي إلى العضوي .
· من حالة المغنطة إلى عدم المغنطة كما في العناصر الحديدية .
· من حالة القفل إلى الفتح كما في المفاتيح الكهربائية .
· من حالة التوصيل إلى الفصل كما في أشباه الموصلات ( الترانزيستور ).
· من حالة الانعكاس إلى التشتت كما في الشعاع الضوئي .
· من حالة التنفس إلى التمثيل الضوئي كما في الكائنات الحية .
وهكذا استقرت الرموز في ذاكرة الكمبيوتر سلاسل من الأصفار و الآحاد بعد أن تحولت هذه الرموز إلى أرقام عن طريق عملية الرقمنة ، وتحولت الأرقام إلى مقابلها في النظام الثنائي الذي يمثل أقصى التجريد الرياضي كما هو موضح بالشكل رقم () مخططاً بسيطاً لهذا التسلسل في حالتي الإدخال والإخراج ، لقد استحالت جميع الأشياء إلأى ثنائية الشئ وضده على جميع مظاهر الوجود وعلى جميع المستويات المادية الفكرية ، فهي الوجود والعدم ،والسالب والموجب ، والصواب والخطأ ، والاسمية والفعلية ، والتحليل والتركيب ، والهمس والجهر، والقبول والرفض 0000وهكذا .
وها نحن قد اعتبرنا ثنائية الصفر والواحد أقصى حدود التجريد الحسابي أو المنطقي ، أي بمثابة عنصر الفكر الأولي ( الذري ) ، فهل لنا أن نتمادى ونتصور يوماً أن بإمكاننا تفتيت هذا العنصر الذري كما فعلنا في نظيره المادي ، وإلى من تستثيره هذه الأمور أتركه مع ىتلك الكلمات التي ترك أرسطو رفاقه معها قبل أن يرتشف جرعة السم : " لست مقتنعاً بعد ذلك أنني أفهم لماذا يتولد الواحد أو أي شئ آخر ، ولماذا يزول ، بل ولماذا يكون إطلاقاً ".
مابقي لنا من حديث هو عن العمليات الحسابية ( كالجمع والطرح ) والعمليات المنطقية ( كمقارنة عددين للمعرفة هل هما متساويان أو هل إحداهما أكبر أو أصغر من الآخر ) ، وهنا تنتقل المهمة الحضارية من الهنود مكتشفي الصفر ونظام الأعداد لتوكل إلى فقير إنجليزي هو العلم الرياضي جورج بوول ، والذي انكب على تعليمه ذاتياً في مجال الرياضة البحتة حتى دان له اكتشاف الحسابي المنطقي الذي أقام همزة الوصل بين نظرية الفئات Set Theory ومنطق أرسطو ، منطق الدرجة الأولى First Order Logic المبني على ثنائية الصواب والخطأ ، وأصبح بالإمكان تمثيل جميع القضايا التي يمكن أن تعتبر صواباً أو خطأ على أساس ثلاثة احتمالات وهي : ( و :AND ) أو ( أو : OR ) أو ( لا : NOT ) لقد وضع بوول بذلك الأساس النظري لتحويل العمليات الحسابية والمنطقية التي تطبق على أعداد الثنائية إلى دوائر كهربية يتم تكوينها من سلاسل المفاتيح المتوازية والمتلاحقة ( دائرة من مفتاحين متلاحقين في تسلسل تناظر عملية و :AND المنطقية ) ، ومفتاحين متوازيين تناظر عملية ( أو : OR ) المنطقية ، وهكذا .
لقد وهب بوول الكمبيوتر ملكة العقل في صورة عدد محدود من الدوائر التي تنفذ العمليات الحسابية والمنطقية الأساسية ، وكما اتسم النظام الثنائي لتمثيل الأعداد بالبساطة ، تميز الجبر البولياني Boolean بالبساطة أيضاً ، إنها رحلة العودة أي الأصل البسيط نزوعاً إلى أقصى مستويات التجريد حيث تلتقي ثنائية (الصفر والواحد ) مع المنطق القاطع لثنائية ( الصواب والخطأ ) ، إن بذرة هذه البساطة القصوى التي غرست في جوف الكمبيوتر هي – في رأيي – مصدر قدرته الفائقة على التصدي للظواهر المعقدة ، وعلى مصممي نظم الكمبيوتر ومبرمجيها تقع مسئولية رد المعقد إلى البسيط خلال التحليل الدقيق للمشاكل التي يتصدون لحلها وتحديد خطوات هذا الحل بصورة منهجية ومكتملة .
لذا أصبح الطريق ممهداً لتحويل هذه الأفكار العظيمة إلى آلات فعالة ، إلا أنها ظلت ما يقرب من القرن تنتظر ظهور هندسة الإلكترونيات ومجيء المهندس المجري العبقري جون فون نيومان الذي قام ببناء أول حاسب إلكتروني في عام 1948 قادر على تخزين البرامج . وهكذا بدأت الحضارة رحلة مثيرة ومصيرية .
التصوير الرقمي والكاميرات الرقمية : Digital Photography and Camera
لا شك أن التصوير الرقمي والكاميرات الرقمية تعد من الثورات التي رافقت ثورة الكمبيوتر بشكل عام.. وخاصة في السنوات الأخيرة بعد أن أخذ ينتشر أكثر فأكثر نوع جديد من الكاميرات يعرف بمصطلح "الكاميرات الرقمية" Digital Camera وفي بعض الأحيان يسمى "الكاميرات اللافيلمية" تمييزاً له عن الكاميرات التقليدية، التي تستخدم الأفلام الحساسة للضوء كوسيلة تسجيل للصورة.
بداية استخدام التصوير الرقمي والكاميرات الرقمية كانت متواضعة جداً ، حيث دلت نتائج الدراسات التي قامت بها إحدى المجلات Popular Photography التي تعمل في مجال التصوير عام 1997 بإجراء مقارنة بين عدد من الكاميرات الرقمية ، وقد تبين أن أفضلها في ذلك الوقت والتي وصل سعرها إلى عدد من آلاف الدولارات ، لا يرقى إلى مستوى النتائج التي تم الحصول عليها من الكاميرا التقليدية أحادية الاستعمال Disposable Camera التي لا يتجاوز سعرها العشرة دولارات ، وقد
تغيرت الأمور كثيراً في العامين الماضيين, إذ ظهرت كاميرات رقمية بأسعار معقولة تعطي نتائج مقاربة لما نحصل عليه من الكاميرات الرقمية. أما الكاميرات الرقمية الاحترافية والتي يتراوح سعرها ما بين 2000 إلى 5000 دولار فقد تفوقت على الكاميرات التقليدية في مجالات عدة أهمها دقة التفاصيل ، تصحيح الألوان ومعايرة توازن اللون الأبيض White Balance ، وإمكانية التصوير الليلي بدون فلاش .
كذلك الحال مع مختبرات الطباعة حيث ظهرت معامل تمزج بين الطباعة التقليدية التقنية العادية ، والتقنية الرقمية (الطباعة الليزرية من مصادر رقمية كالأقراص والكاميرات الرقمية)، فأصبح بالإمكان اليوم طباعة الصور الرقمية والحصول على نتائج فائقة الجودة بنفس كلفة الطباعة التقليدية.
ولذا فإن شراء كاميرا رقمية يبقى خياراً لقلة محدودة من المصورين ،والذين يتطلب عملهم سرعة في إنجاز الصورة وإرسالها عبر الكمبيوتر وفي قمة هذه الشريحة يأتي المصورون الصحفيون.
التصوير الرقمي Digital Photography :
هو عبارة عن حفظ الصور فى صيغة رقمية ، أى على هيئة ملفات يمكن عرضها باستخدام الكمبيوتر ، وذلك باستخدام نوعاً جديد من الكاميرات والتي تسمي بالكاميرات الرقمية ، والذي يمتاز بمجموعة من الخصائص والمميزات والتقنية الحديثة والتي سوف نتحدث عنها فيما بعد . ويعني أيضا التقاط الصور رقميا ان بإمكان القائم بعملية التصوير مشاهدة كافة المناظر والصور المراد تصويرها قبل التقاطها ، وذلك من خلال الشاشة الكريستاليه للكاميرا (LCD) ومن ثم إعادة الالتقاط حتى يمكن الحصول على النتيجة المرجوة ، ويمكن تحميل هذه الصور بعد ذلك على ذاكرة الكمبيوتر المنزلي وتخزينها ثم إعادة صياغتها وتحسينها باستخدام برامج معالجة الصور الرقمية مثل: Adobe4,5,6,10 PhotoShop أو MGI Photo Suite الذي غالبا ما يأتي مجانا مع الكاميرات الرقمية.كما ويمكن طباعة هذه الصور دون ان يكلف ذلك أعباء مالية إضافية كما الحال في التصوير التقليدي.
وبالرغم من ذلك يمكن أداء تلك العملية باستخدام التصوير العادي والكاميرا التقليدية وذلك بتصوير مجموعة من الصور باستخدام كاميرا ضوئية عادية ثم تحميض تلك الصور وطباعتها ، ثم باستخدام ماسح ضوئي Scanner يمكنك تحويل تلك الصور الى ملفات ، لكن الطريقة الأسرع والأسهل للحصول على الصور بصيغة رقمية هى استخدام الكاميرات الرقمية Digital Camera ، التى انتشر استخدامها بشكل واسع وأصبح منتجوها فى سباق مستمر لإنتاج كاميرات جديدة بإمكانيات متطورة حتى أصبحت الأسواق تستقبل كاميرا رقمية جديدة كل يوم بل كل أسبوع.
مميزات التصوير الرقمي:
هناك العديد من المميزات التي يختص بها التصوير الرقمي والتي قد يصعب حصرها في هذا العصر ، الا انه يمكن ذكر بعضها فيما يلي :
-إمكانية مشاهدة الصور قبل التقاطها .
-سهولة التحكم في عملية التقاط الصور .
-التحكم في دقة تفاصيل ومكونات الصور المنتجة .
-سهولة التعامل مع الصور المنتجة بعد تصويرها وتجزينها .
- إمكانية الحصول علي أعداد كبيرة قد تصل إلى آلاف من الصور أو أكثر في أقل وقت وبأقل مجهود .
- سهولة إلغاء أو إضافة الصور في الحال أثناء عملية التصوير الرقمي.
- سهولة إرسال الصور التي تم تصويرها إلى آي مكان في العالم في نفس وقت تصويرها بنفس كفاءتها وجودتها .
- مناسبة عملية التصوير الرقمي لجميع المجالات العلمية والثقافية ، والترفيهية المختلفة .
- سهولة التعامل مع الصور الناتجة من عملية التصوير الرقمي سواء بإعادة صياغتها أو تحسينها باستخدام برامج معالجة الصور الرقمية .
- سهولة حفظها دون تلف لأطول وقت ممكن .
- استخدام طريقة التصوير الرقمي في كافة المجالات للحصول على صور رقمية ذات جودة عالية .
- يعرض التصوير الرقمي إمكانيات ضخمة سواء للمصورين المحترفين الذين ما زالوا يستخدمون الكاميرات و الأفلام التقليدية او المصورين الهواة الذين تقتصر اهتماماتهم على التقاط الصور العائلية.
عيوب التصوير الرقمي :
هناك بعض العيوب التي يمكن التعرض لها خلال عملية التصوير الرقمي وأهمها :
1- تحتاج عملية التصوير الرقمي الي توافر قدر كبير من الثقافة العامة والمعلومات عن تلك العملية لدي القائم بعملية التصوير .
2- الصور التي يتم الحصول عليها من عملية التصوير الرقمي أقل كفاءة من تلك الصور التي يمكن الحصول علها من الكاميرات التقليدية .
3- احتياجها إلى نوع خاص من معامل الطبع الصور والتي تقوم بتحويل الصور الإلكترونية الي صور ورقية .
4- يحتاج القائمون باستخدام التصوير الرقمي الي التدريب المستمر نحو كيفية انتاج الصور الرقمية بأكبر قدر من الكفاءة .
5- صعوبة توافر الثقافة الكمبيوترية والتكنولوجية الحديثة لبعض القائمين باستخدام هذا النوع من التصوير الحديث .
الكاميرات الرقمية Digital Camera:
عبارة عن تلك الكاميرات التي تعمل بنظام الصفر والواحد( 0 ، 1 ) آي بنظام الأرقام الكمبيوتريه وفي هذه الكاميرات لا يستخدم الأفلام التقليدية في التصوير ولكن يستخدم رقاقة حساسة للضوء تدعى CCD (Charge-Coupled Device) ،الشاحن المزدوج ، وهي عبارة عن شريحة تلعب دور الفيلم في الكاميرات العادية، وهي المسؤولة عن التقاط الصورة والضوء وتحويلها الى إشارات إلكترونية ،وتحتوي رقاقة CCD واحدة على مئات الآلاف من المقاومات والتي تعمل كنقاط مسح لتحويل الضوء القادم الى بيكسلات pixles وهي التي تمثل اصغر وحده في الصورة ، لذلك يفضل عند شراء أو استخدام كاميرا رقمية فوتوغرافية لإنتاج الصور الثابتة أو الفيديو ان تكون كاميرا أكبر من 5 ميقا بكسل
حيث أن الميقا عبارة عن مليون وحدة .
نظرية عمل الكاميرا الرقمية :
في عملية التصوير اللارقمي الفيليمي(الفوتوغرافي) يتم إسقاط الصورة على فيلم مغطى بطبقة بلورات حساسة للضوء من هالوجين الفضة ، ثم يغمس الفيلم بعدها في عدد من المحاليل الكيميائية لإظهار الصورة وتثبيتها، ثم يتم تكبيرها وطبعها وفقاً للحجم المطلوب للصورة .
أما في التصوير اللافيلمي (الرقمي) فان نظرية عمل الكاميرا الرقمية تتلخص في قيام عدسة الكاميرا بإسقاط الصورة على رقاقة حساسة للضوء تدعى CCD (Charge-Coupled Device) ،الشاحن المزدوج ، وهي عبارة عن شريحة تلعب دور الفيلم في الكاميرات العادية، وهي المسؤولة عن التقاط الصورة والضوء وتحويلها الى إشارات إلكترونية والرقم الموجود على الكاميرا بالميقابيكسل هو مقدار قوة الشريحة.
وتحتوي رقاقة CCD واحدة على مئات الآلاف من المقاومات والتي تعمل كنقاط مسح لتحويل الضوء القادم الى بيكسلات ، وينشأ تيار كهربائي صغير في الأماكن التي يسقط عليها الضوء. ويتم ايجاد متوسط شدة الشحنات الكهربائية وتحويلها الى أصفار ووحدات وعن طريق رقاقة المحوُل التشابهي الرقمي يتم ضغط هذه البيانات الرقمية وتخزينها في ذاكرة الكاميرا.
عيوب الكاميرات الرقمية :
هناك بعض العيوب للكاميرات الرقمية أهمها :
1-احتاجها الي تدريب عند استخدامها ، حتي يمكن توافر المهارة اللازمة لعملية الاستخدام الفعلي ، نظراً لصغر حجمها .
2-تحاج الي عملية صيانة دورية من متخصصين يصعب تواجدهم علي الساحة في الوقت الحالي نظراً لحداثة تلك الكاميرات .
3-قلة الفترة الزمنية لعمر بطاريات تلك الكاميرات مع ارتفاع سعر البطاريات البديلة ،
4-عدم توافر شاحن للكاميرا إلا في أنواع خاصة من كاميرات المحترفين ، وبالتالي قد يصعب شراءها لكل الأفراد .
5-ارتفاع سعر الكاميرات في الاسواق ، وعدم توافر الخبرة العلمية للأفراد عند اختيار أو شراء تلك الكاميرات .
6-تحتاج إلى ضرورة توافر كمبيوتر وبعض البرامج المتخصصة لمعالجة الصور لمن يعمل في مجال التصوير الرقمي .
المواصفات الواجب توافرها في الكاميرا الرقمية :
هناك بعض المواصفات التى يجب توافرها في الكاميرا الرقمية ، يمكن تلخيصها وعرضها فيما يلي :
1- الكثافة النقطية أوالدقة (Resolution) :
وهي عبارة عن عدد مجموع البيكسلات في الصورة ويمكن الكشف عن دقة الصورة بواسطة عدد البيكسلات للعرض في الطول ، ولذلك فهذه الخاصية تعتبر المقياس الأساسي للحكم على جودة الكاميرا الرقمية وبالتالي فمن الأفضل اختيار من بين الكاميرات المعروضة الكاميرا ذات الكثافة النقطية الأعلى ، حيث كلما زادت الكثافة النقطية كلما أمكن الحصول على جودة أعلى للصور ، و لذلك يفضل استخدام كاميرات رقمية ذات كثافة نقطية أعلى من 2 ميجا بيكسل لممارسة التصوير الرقمي والحصول في نفس الوقت علي أفضل نتائج ممكنه.
2-السعة التخزينيه للكاميرا ( وسيط التخزين ): MEMORY CARD
تعتبر المقياس الثاني للحكم على جودة الكاميرا الرقمية ، حيث نجد في أغلب الأحيان إن أغلب الكاميرات الرقمية تأتي مزودة بوسائط تخزين مستقلة ( كارت الذاكرة ) MEMORY CARD بطاقة الذاكرة وهي وسيلة التخزين التي تستخدمها الكاميرات الرقمية لحفظ الصور بعد التقاطها وأنواعها مختلفة ومتوفرة الآن من 32 ميجابايت الى 8 جيجابايت ، وعند امتلاءه يتم تفريغه ، وذلك بتفريغ ما تم تخزينه من صور أو معلومات أو رسومات الى ذاكرة الكمبيوتر ثم إعادة استخدامه مرة أخرى وهكذا ،ويجب ملاحظة أن الكاميرات الرقمية المنخفضة التكلفة تحتوى على وسيط تخزين مدمج بحجم محدد ، وهى غير مفضلة حيث يؤدي ذلك الي التقاط عدد محدود من الصور، لذا يفضل الكاميرات الرقمية القابلة للتغيير في تخزين الصور.
ويتوافر الآن العديد من أنواع وسائط التخزين للكاميرات الرقمية التى تبدأ بالأقراص المرنة العادية مروراً بالأقراص المدمجة الصغيرة ، وهناك أنواع أخرى اكتسبت شعبية فى الفترة الحالية مثل منفذ USB ،Flash Compact المستخدم فى انواع عديدة من الكاميرات Stick memory ،Smart media المستخدم فى الكاميرات التى تنتجها شركة IBM Micro drive , Sony الذى يوفر حجم يصل من 1-5 جيجابايت ، وبصفة عامة كلما زاد حجم الوسيط التخزينى كلما استطعت التقاط صور اكثر.3-دقة استقبال جهاز الإحساس بالضوء (السنسر) (Sensor Resolution)
دقة استقبال جهاز الإحساس بالضوء Resolution Sensor تعبر مباشرة عن كفاءة الصور التى يتم التقاطها بواسطة الكاميرا الرقمية وكلما كانت الدقة اعلى ، كلما كانت دقة الصورة أفضل.. وبالتالي زيادة كفاءتها في إظهار مكوناتها وتفصيلاتها .
4-البكسل (Pixel)
هو اصغر وحده في الصورة ويفضل ان تختار كاميرا ذات 5 ميقا بكسل أو أعلى مع حجم سنسر مناسب لعدد ميقا بكسل في الكاميرا ، ومعنى pixel هو اختصار لــ picture element بمعني وحدة الصوره. والميقا = مليون وحدة من وحدات الصور، وهي الوحدات المسئولة عن حجم الصورة .
ومثال ذلك : ميقا بكسل يساوي مليون بكسل --ميقا متر يساوي مليون متر.
5-الايسو ISO
هي اختصار لكلمة International Standards Organization اي المنظمة الدولية للمقاييس وهي عبارة عن وحدة وحدات القياس ولكنها وحدة قياس مدى حساسية الفيلم تستخدم في الكاميرات العادية أو التقليدية الفيلمية ، أما في الكاميرات الرقمية فإنها تقيس سرعة حساسية الشريحة للضوء ، وبصفة عامة تبدأ وحدة القياس من100 عند الظروف العادية وفي ضوء الشمس ، حتي 1600 في بعض الكاميرات ، ويجب ملاحظة أنه عند التصوير تحت درجات الإضاءة المنخفضة وأثناء التصوير الليلي ، فسوف نحتاج الى فيلم ذو رقم اكبر من 400 او 800 ISO.6-خاصية الماكرو (MACRO )
هو مقدار أقل مسافة تستطيع العدسة عمل التركيز (الفوكس) على الجسم وذلك حسب تصميمها ويستخدم للتصوير القريب جدا ، وهو مقدار تجسيم الكاميرا للعنصر المراد تصويره ويقاس بـ قرب المصور من العنصر بــالــ سم مثلاً 5 سم او 2سم وفي بعض الكاميرات المدمجة الحديثة وصل الى 0 سم
أما في الكاميرات الاحترافيه SLR فهناك عدسات خاصة للماكرو ونسب خاصة ، وغالباً يستخدم رمز الوردة في الكاميرات المدمجة الحديثة للدلاله علي الماكرو .
7- خاصية مقلل الاهتزاز ( (Image stabilization
هي ميزة مهمة تقوم بتثبيت الصور بقدر المستطاع عند رجفة اليد اثناء التصوير،وهذه الميزة متوفرة في اغلب عدسات الكاميرات الحديثه.
8-العدسة Lens
تعتبر العدسة أهم جزء من الأجزاء الأساسية فى آلة التصوير، ولكل عدسة بؤرة تتجمع فيها الأشعة المارة خلالها وتعرف باسم البؤرة الأصلية، وتختلف قدرة العدسات على تجميع الأشعة الضوئية وفقاً لبعدها البؤرى، وترتبط شدة إضاءة الصورة ارتباطا مباشراً مع بعد المسافة بين الصورة والعدسة، فكلما قربت هذه المسافة كلما زادت شدة الاستضاءة للصورة والعكس صحيح وهناك "أنواع مختلفة من العدسات التى يمكن استخدامها، ومنها العدسات المقربة Telephoto Lens، أو العدسات المتغيرة البعد البؤرى Zoom Lens، وعدسات عين السمكة Fish eye Lens، والعدسات المنفرجة الزاوية Wide Angle Lens. ولكل نوع من الأنواع السابقة من العدسات استخدامات خاصة طبقاً للهدف الأساسى من إجراء عملية التصوير لما يتم تصويره. ولكن الكاميرات الرخيصة تكون عدستها ثابتة لاتستطيع التقريب كعدسات الزووم ويختلف ذلك مع اختلاف السعر.
9-فتحة العدسة APERTURE:
وهو ذلك الرقم والذي يكتب بعد حرف f في الكاميرات العادية ويعبر عن فتحة العدسة في الكاميرات العادية، وهو عبارة عن مجموعة الحواجز المتداخلة أو الستائر الدائرية والتي تقع خلف العدسة، والمكونة من عدة قطع على شكل شفرات متحركة تتحكم في قطر الدائرة وهي تعمل عمل قزحية العين عند الإنسان ويمكن التحكم بها عبر حلقة خاصة تسمح بتكبيرها وتصغيرها ، وكلما كبر الرقم قلت فتحة العدسة وبالتالي قل الضوء النافذ للفيلم والعكس صحيح ، فمثلاً فتحة رقم f-16 تكون فيها فتحة العدسة ضيقة جداً وبالتالي تستخدم عند التصوير في ضوء عالي جداً ، وكذلك تستخدم فتحة رقم f 11 عند التصوير في ضوء الشمس ، وفتحة رقم 5.6 f تستخدم عند استخدام الإضاءة المنخفضة داخل الأماكن المغلقة وفي وجود الفلاش... وقد استبدل هذا الحاجز بمنفذ الضوء في الكاميرات الرقمية .
10-سرعة الغالق : Sutter Speed
وهو الجزء المسؤول بالكاميرا الفيلمية والغير فيلمية (الرقمية)عن المدة التي يسمح فيها بتعريض الفيلم للضوء من خلال العدسة ، وفي الكاميرات العادية والا فيلمية ويمكن تغيير سرعة الغالق عن طريق اختيار السرعة المناسبة لظروف عملية التصوير والتي من أهمها الإضاءة من حيث نوعها وكميتها ، ونوع وحساسية الفيلم ومكان التصوير ، أما في الكاميرات الرقمية فإنه يضبط أوتوماتيكياً دون تدخل المصور .
وبصفة عامة في الكاميرات الفوتوغرافية الفيلمية يتأثر اختيار سرعة الغالق بالإضاءة وفتحة العدسة المستخدمة ومكان التصوير ومدي ثبات أو حركة الكاميرا ونوع الهدف المراد تصويره عند عملية التصوير.
11- البعد البؤري Length
12-عمق الحقل Depth Of Field :
وهي المسافة بين أخر جسم يمكن ظهوره بالصورة وبين فتحة العدسة ، ويشمل علي كافة مكونات وعناصر الصورة من أشخاص أو كائنات أو أشياء أخري ، بشرط أن تكون كافة الكائنات الموجودة في كادر الصورة واضحة وحادة التفاصيل والمعالم ، وتتوقف هذه المسافة قيام المسئول عن التصوير بضبط فتحة العدسة واختيار الرقم المناسب لظروف العملية التصويرية 13-خاصية التقريب (Zoom)
هناك نوعين من الزووم هما : التقريب البصري والتقريب الرقمي .
الزووم الرقمى Digital Zoom هى خاصية فى الكاميرا تستخدم لتكبير أجزاء من الصورة ، وهى خاصية لا تعبر عن كفاءة العدسة الموجودة بالكاميرا ، ولكنها قد تكون مفيدة فى بعض الأحيان خصوصاً عند التركيز على جزء من الصورة المراد تسجيلها ، وعند اختيار الكاميرا يجب على المشتري ان يركز اختياره على التقريب البصري وليس الرقمي Digital Zoom لان التقريب البصري الزووم الضوئى Optical Zoom هو الذى يعبر واقعياً عن كفاءة العدسة الموجودة بالكاميرا ، وبالطبع كلما كان أكبر ، كلما كانت العدسة أفضل . وعادة ما تأتى معظم الكاميرات الرقمية الآن بقدرة زووم ضوئى تصل الى ثلاثة أضعاف (3X) كما توفر العديد من الكاميرات إمكانية تركيب عدسات أخرى لها للوصول الى درجات أعلى. ملحوظــة هــامــة :
الزووم الرقمي D.Zoom هو نوع من التحايل! فبعد أن تنتهي قدرة الزووم البصري ( الضوئي) - إن وجد - تبدأ الدائرة الإلكترونية في الكاميرا بتكبير الصورة رقمياً... مما ينتج عنها تشوه في الصورة بحسب حجم التكبير المستخدم، وتستغل الشركات الزووم الرقمي للدعاية لكاميراتها...
كما يوجد الزووم الرقمي في كاميرات الفيديو العادية VCR، فعلى سبيل المثال تضع شركة JVC عبارة 700x Digital Zoom أو تكون Digital Zoom بخط صغير على كل جوانب الكاميرا والعلبة لينخدع المشتري بالرقم 700x ، علماً أنك لن تستفيد سوى من الزووم البصر والبالغ I 16x فقط .14-خاصية التحكم في تحريك العدسة (Zoom - Focus (
يجب التأكد اذا كانت الكاميرا تحتوي على خاصية التحكم اليدوي الكامل (full Manual ) والأوتوماتيكي الكامل ( Auto) أم غير موجودة ، لأنها تدل علي المرونة في تحريك وتغير البعد البؤري للعدسة ، وكذلك فاعلية وكفاءة عملية أجراء الضبط اليدوي والذاتي للعدسة ، وعدم ثبات العدسة .
15-الفــــلاش Flash:
الفلاش من الأجزاء الأساسية فى الكاميرا إذا كنت تريد التقاط صور فى أماكن ذات إضاءة منخفضة ، وعموماً يفضل الكاميرا التى تحتوى على فلاش مدمج بحيث تتيح الكاميرا إمكانية التحكم فيه بإيقافه أو تحديد شدة إضاءته ، وأيضاً كلما كانت المسافة الفاعلة للفلاش أكبر ، كلما كان أفضل.
16- موازنة البياض White Balance :
وهي ميزة متوفرة بأغلب الكاميرات الرقمية وتقوم بموازنة الألوان للحصول على الإضاءة والألوان الطبيعية والواقعية ، و هذه الخاصية توجد في أغلب الكاميرا وخاصة في كاميرات الفيديو ، وغالباً لا بد من قيام القائم بعملية التصوير من ضبط هذه الخاصية قبل الاستخدام الفعلي للكاميرا سواء كان يدويا وأوتوماتيكيا.
17-شاشة عرض الصورة:
معظم الكاميرات الرقمية تحتوي علي شاشة صغيرة كريستاليه مدمجة ذات فائدة عظيمة وعن طريقها تتيح للقائم بالتصوير رؤية الصورة قبل التقاطها بنفس الشكل الذى ستظهر عليه بالفيلم أو الصورة ، كما توفر هذه الشاشة إمكانية استعراض الصور التى يتم التقاطها مباشرة دون الحاجة الى توصيل الكاميرا بجهاز الكمبيوتر ونقل الصور إليه. 18-عدد الصور التي يتم الحصول عليها :
عدد الصور التي يمكن تخزينها على الوسيط (كارت الذاكرة) يعتمد على السعة التخزينية له وكذلك على نظام جودة وحجم الصورة المستخدمة عند الالتقاط . أن اختيار نظام الجودة العالية والحجم في التقاط الصور يستهلك سعة تخزينية أكبر مما هو عليه الحال عند اختيار نظام الجودة المتوسطة أو العادية . عند التصوير على نظام الجودة العالية وباستخدام الكاميرات الرقمية من فئة 2 ميغا بيكسل وأكثر فان عدد الصور التي يمكن خزنها على وسيط واحد لا تتجاوز البضعة صور . ويصبح من الضروري اقتناء وسائط خزن اضافية.مواصفات أخرى:
هناك العديد من المواصفات الأخرى التي قد تؤثر على اختيارك للكاميرا الرقمية التى ستقوم بشرائها ، فمثلاً كلما كان حجم الكاميرا أقل ووزنها أخف ، كلما كانت اسهل في حملها الى اى مكان ، أيضاً هناك بعض الكاميرات التى توفر إمكانية تسجيل لقطات فيديو قصيرة ، وتوفر خصائص توفير للطاقة للمحافظة على عمر البطاريات وتعتبر البطارية الليثيوم القابلة للشحن من أفضل الانواع حالياً .، أيضاً هناك بعض الكاميرات التى توفر طرقاً اسهل من غيرها للتوصيل بالكمبيوتر.
كيف تعمل الكاميرا الرقمية لالتقاط الصورة.
1-في البداية يتم توجيه الكاميرا إلى المشهد المراد تصويره ويتم ضبط التحجيم لتقريب المشهد او ابعاده.
2-يتم الضغط قليلاً على زر التصوير (اي الضغط نصف ضغطة مع الإبقاء على هذا الوضع) الذي يتحكم في فتح الغالق.
3-تقوم الكاميرا بضبط البعد البؤري أوتوماتيكيا وتجميع معلومات عن كمية الضوء المتوفرة.
4-تقوم الكاميرا بتحديد فتحة العدسة المناسبة وسرعة الغالق المطلوبة لمثل هذه الظروف.
5-يتم إكمال الضغط على زر التصوير.
6-يفتح الغالق ليسمح للضوء بالوصول إلى الشريحة الإلكترونية CCD لفترة محددة تتجمع الشحنات على كل أجزاء الشريحة حسب كمية الضوء التي وصلت لكل جزء.
7-يتم تحديد كمية الشحنة التي تكونت على كل جزء من أجزاء الـ CCD ويترجم إلى قيمة رقمية.
8-يقوم المعالج بترجمة البيانات الرقمية وعلاقتها بموضعها على شريحة الـ CCD[/color:f
الفرقة :الثالثة
كلية :التربية
شعبة :تكنولوجيا التعليم
المادة :معالجة الصور
تحت اشراف :
د/محمود خور شيد
بحث عن
الأمكانات المادية و الفنية في أنتاج الصور و الرسومات التعليمية
عناصر القواعد الصورية إلى أرقام من خلال التكويد .
إن « الرقمنة » هي إحدى سمات حضارة اليوم ، وهي الخطوة الأساسية التي لابد منها لكي يتعامل الحاسب الإلكتروني – الذي يوصف كما قلنا بالرقمي – مع عناصر الدخل والخرج ، وتمثل الرقمنة جوهر الوظيفة الأساسية التي تقوم بها وحدات الإدخال Input Device التي تحول ما يغذى إلى الكمبيوتر مهما كان أصله إلى أرقام ، في حين تقوم وحدات الإخراج Output Devices برد الأرقام إلى الصورة الطبيعية من نصوص وأشكال وأصوات ، ولكن كيف تخزن هذه الأرقام في ذاكرة الحاسب ؟ ، وكيف تتم معالجتها ؟ ، أي كيف نجري عليها العمليات الحسابية ( كالجمع والطرح ) أو المنطقية ( كالمقارنة ، أصغر من ، أو يساوي ، أو أكبر من ) ، هذا هو موضوع حديث فقرتنا القادمة.
عظمة الصفر والواحد :
يبدي بعض علماء الكمبيوتر هذه الأيام اهتماماً خاصاً بكائن مائي صغير للغاية يستوطن المستنقعات شديدة الملوحة ، والتي تبلغ درجة ملوحتها ( 6 ) أضعاف ملوحة مياه البحر ، يتميز هذا الكائن بخاصية فريدة حيث يظهر له غشاء بنفسجي عندما يتدنى مستوى الأوكسجين ، والذي ينفذ إليه من خلال طبقات المياه المالحة ، إلى درجة يتعذر معها تنفسه يتضمن هذا الغشاء نوعاً من البروتينيات يقوم عند تعرضه للضوء بتوليد جهد كهر وكيميائي أسمو زي يتخذ منه هذا الكائن مصدراً للطاقة عن طريق التمثيل الضوئي كما في حالة النبات ، وذلك كبديل عن الطاقة المتولدة من حرق أوكسجين التنفس الذي شح . بمعنى آخر ، إن هذا الكائن له خاصية الانتقال من طور التنفس إلى طور التمثيل الضوئي ، أو بمصطلح أهل الكمبيوتر هو عنصر ثنائي الحالة Bi-state .
وقبل ما يقرب من نصف قرن هلل علماء الكمبيوتر لاكتشاف الترانزيستور ( أِشباه الموصلات Semiconductors) ، فقد رأوا فيه هو الآخر عنصراُ فريداً ثنائي الحالة ، حيث يمكن التحكم فيه بحيث ينتقل من حالة التوصيل الكهربائي إلى حالة الفصل أو القطع ، وهو يشبه في ذلك المفتاح الكهربائي .
أما سر الاهتمام بهذه الحالة الثنائية التي تتميز بها العناصر العضوية أو العناصر الفيزيائية فيرجع الأصل فيه إلى عبقرية هؤلاء الهنود القدامى الذين اخترعوا نظام العد العشري ثم توجوه باكتشافهم لرقم « الصفر » إنه الصفر الذي أطلق النظام العشري من قمقمه بعد أن أصبح من الممكن تكوين أعداد العشرات والمئات والآلاف والملايين . إن الصفر على بساطته هو يعد من أعظم اكتشافات البشر لولاه ما تقدمت فنون الحساب ولا علوم الرياضة ولتوضيح أهميته نتناول نظام العد العشري والذي يحتاج كما نعرف إلى تمثيل أي قيمة مهما كبرت أو صغرت إلى الأرقام من الصفر إلى تسعة ، أي أقل من أساس نظام الأعداد ( 10 – 1 ) ، بالطريقة نفسها يمكن القول إن نظام العد الخماسي ذا الأساس (5 ) يحتاج إلى الأرقام ( 0 ، 1 ، 2 ، 3 ، 4 ) ، أما الأساس ( 2 ) فلن نحتاج إلى الصفر والواحد فقط ، ونكون قد وصلنا بذلك إلى نظام العد الثنائي .
وتضح القائمة التالية المقابل الثنائي للأعداد العشرية من الصفر حتى التسعة .
عشري | ثنائي |
0 | 0 |
1 | 1 |
2 | 10 |
| 3 | 11 |
4 | 100 |
5 | 101 |
6 | 110 |
7 | 111 |
8 | 1000 |
9 | 1001 |
5 | 7 | 2 | 3 |
0101 | 0111 | 0010 | 0011 |
يمكن استخدام قائمة التحويل السابقة لتحويل أي عدد عشري مهما كانت قمته إلى المناظر الثنائي مثل
ويعني ذلك أن المقابل الثنائي للعدد العشري 3275 هو 0011001001110101
فكرة بسيطة حقاً كمعظم الأفكار العظيمة وهي تمثل الفكرة المحورية لبناء الكمبيوتر ، فنظام العد الثنائي يمكن تمثيله بأي عنصر ثنائي الحالة ، كأي عنصر يمكن التحكم فيه ليتحول من إحدى حالتيه إلى الحالة المقابلة مثل :
· من حالة الفيزيائي إلى العضوي .
· من حالة المغنطة إلى عدم المغنطة كما في العناصر الحديدية .
· من حالة القفل إلى الفتح كما في المفاتيح الكهربائية .
· من حالة التوصيل إلى الفصل كما في أشباه الموصلات ( الترانزيستور ).
· من حالة الانعكاس إلى التشتت كما في الشعاع الضوئي .
· من حالة التنفس إلى التمثيل الضوئي كما في الكائنات الحية .
وهكذا استقرت الرموز في ذاكرة الكمبيوتر سلاسل من الأصفار و الآحاد بعد أن تحولت هذه الرموز إلى أرقام عن طريق عملية الرقمنة ، وتحولت الأرقام إلى مقابلها في النظام الثنائي الذي يمثل أقصى التجريد الرياضي كما هو موضح بالشكل رقم () مخططاً بسيطاً لهذا التسلسل في حالتي الإدخال والإخراج ، لقد استحالت جميع الأشياء إلأى ثنائية الشئ وضده على جميع مظاهر الوجود وعلى جميع المستويات المادية الفكرية ، فهي الوجود والعدم ،والسالب والموجب ، والصواب والخطأ ، والاسمية والفعلية ، والتحليل والتركيب ، والهمس والجهر، والقبول والرفض 0000وهكذا .
وها نحن قد اعتبرنا ثنائية الصفر والواحد أقصى حدود التجريد الحسابي أو المنطقي ، أي بمثابة عنصر الفكر الأولي ( الذري ) ، فهل لنا أن نتمادى ونتصور يوماً أن بإمكاننا تفتيت هذا العنصر الذري كما فعلنا في نظيره المادي ، وإلى من تستثيره هذه الأمور أتركه مع ىتلك الكلمات التي ترك أرسطو رفاقه معها قبل أن يرتشف جرعة السم : " لست مقتنعاً بعد ذلك أنني أفهم لماذا يتولد الواحد أو أي شئ آخر ، ولماذا يزول ، بل ولماذا يكون إطلاقاً ".
مابقي لنا من حديث هو عن العمليات الحسابية ( كالجمع والطرح ) والعمليات المنطقية ( كمقارنة عددين للمعرفة هل هما متساويان أو هل إحداهما أكبر أو أصغر من الآخر ) ، وهنا تنتقل المهمة الحضارية من الهنود مكتشفي الصفر ونظام الأعداد لتوكل إلى فقير إنجليزي هو العلم الرياضي جورج بوول ، والذي انكب على تعليمه ذاتياً في مجال الرياضة البحتة حتى دان له اكتشاف الحسابي المنطقي الذي أقام همزة الوصل بين نظرية الفئات Set Theory ومنطق أرسطو ، منطق الدرجة الأولى First Order Logic المبني على ثنائية الصواب والخطأ ، وأصبح بالإمكان تمثيل جميع القضايا التي يمكن أن تعتبر صواباً أو خطأ على أساس ثلاثة احتمالات وهي : ( و :AND ) أو ( أو : OR ) أو ( لا : NOT ) لقد وضع بوول بذلك الأساس النظري لتحويل العمليات الحسابية والمنطقية التي تطبق على أعداد الثنائية إلى دوائر كهربية يتم تكوينها من سلاسل المفاتيح المتوازية والمتلاحقة ( دائرة من مفتاحين متلاحقين في تسلسل تناظر عملية و :AND المنطقية ) ، ومفتاحين متوازيين تناظر عملية ( أو : OR ) المنطقية ، وهكذا .
لقد وهب بوول الكمبيوتر ملكة العقل في صورة عدد محدود من الدوائر التي تنفذ العمليات الحسابية والمنطقية الأساسية ، وكما اتسم النظام الثنائي لتمثيل الأعداد بالبساطة ، تميز الجبر البولياني Boolean بالبساطة أيضاً ، إنها رحلة العودة أي الأصل البسيط نزوعاً إلى أقصى مستويات التجريد حيث تلتقي ثنائية (الصفر والواحد ) مع المنطق القاطع لثنائية ( الصواب والخطأ ) ، إن بذرة هذه البساطة القصوى التي غرست في جوف الكمبيوتر هي – في رأيي – مصدر قدرته الفائقة على التصدي للظواهر المعقدة ، وعلى مصممي نظم الكمبيوتر ومبرمجيها تقع مسئولية رد المعقد إلى البسيط خلال التحليل الدقيق للمشاكل التي يتصدون لحلها وتحديد خطوات هذا الحل بصورة منهجية ومكتملة .
لذا أصبح الطريق ممهداً لتحويل هذه الأفكار العظيمة إلى آلات فعالة ، إلا أنها ظلت ما يقرب من القرن تنتظر ظهور هندسة الإلكترونيات ومجيء المهندس المجري العبقري جون فون نيومان الذي قام ببناء أول حاسب إلكتروني في عام 1948 قادر على تخزين البرامج . وهكذا بدأت الحضارة رحلة مثيرة ومصيرية .
تحويل الدخل إلى أرقام |
تحويل الأرقام إلى الكود الثنائي |
حفظ البيانات في ذاكرة الكمبيوتر |
معالجة البيانات في هيئتها الثنائية |
تحويل الناتج الثنائي إلى أرقام |
تحويل الأرقام إلى الخرج الطبيعي |
دخل INPUT |
خرج OUTPUT |
التصوير الرقمي والكاميرات الرقمية : Digital Photography and Camera
لا شك أن التصوير الرقمي والكاميرات الرقمية تعد من الثورات التي رافقت ثورة الكمبيوتر بشكل عام.. وخاصة في السنوات الأخيرة بعد أن أخذ ينتشر أكثر فأكثر نوع جديد من الكاميرات يعرف بمصطلح "الكاميرات الرقمية" Digital Camera وفي بعض الأحيان يسمى "الكاميرات اللافيلمية" تمييزاً له عن الكاميرات التقليدية، التي تستخدم الأفلام الحساسة للضوء كوسيلة تسجيل للصورة.
بداية استخدام التصوير الرقمي والكاميرات الرقمية كانت متواضعة جداً ، حيث دلت نتائج الدراسات التي قامت بها إحدى المجلات Popular Photography التي تعمل في مجال التصوير عام 1997 بإجراء مقارنة بين عدد من الكاميرات الرقمية ، وقد تبين أن أفضلها في ذلك الوقت والتي وصل سعرها إلى عدد من آلاف الدولارات ، لا يرقى إلى مستوى النتائج التي تم الحصول عليها من الكاميرا التقليدية أحادية الاستعمال Disposable Camera التي لا يتجاوز سعرها العشرة دولارات ، وقد
تغيرت الأمور كثيراً في العامين الماضيين, إذ ظهرت كاميرات رقمية بأسعار معقولة تعطي نتائج مقاربة لما نحصل عليه من الكاميرات الرقمية. أما الكاميرات الرقمية الاحترافية والتي يتراوح سعرها ما بين 2000 إلى 5000 دولار فقد تفوقت على الكاميرات التقليدية في مجالات عدة أهمها دقة التفاصيل ، تصحيح الألوان ومعايرة توازن اللون الأبيض White Balance ، وإمكانية التصوير الليلي بدون فلاش .
كذلك الحال مع مختبرات الطباعة حيث ظهرت معامل تمزج بين الطباعة التقليدية التقنية العادية ، والتقنية الرقمية (الطباعة الليزرية من مصادر رقمية كالأقراص والكاميرات الرقمية)، فأصبح بالإمكان اليوم طباعة الصور الرقمية والحصول على نتائج فائقة الجودة بنفس كلفة الطباعة التقليدية.
ولذا فإن شراء كاميرا رقمية يبقى خياراً لقلة محدودة من المصورين ،والذين يتطلب عملهم سرعة في إنجاز الصورة وإرسالها عبر الكمبيوتر وفي قمة هذه الشريحة يأتي المصورون الصحفيون.
التصوير الرقمي Digital Photography :
هو عبارة عن حفظ الصور فى صيغة رقمية ، أى على هيئة ملفات يمكن عرضها باستخدام الكمبيوتر ، وذلك باستخدام نوعاً جديد من الكاميرات والتي تسمي بالكاميرات الرقمية ، والذي يمتاز بمجموعة من الخصائص والمميزات والتقنية الحديثة والتي سوف نتحدث عنها فيما بعد . ويعني أيضا التقاط الصور رقميا ان بإمكان القائم بعملية التصوير مشاهدة كافة المناظر والصور المراد تصويرها قبل التقاطها ، وذلك من خلال الشاشة الكريستاليه للكاميرا (LCD) ومن ثم إعادة الالتقاط حتى يمكن الحصول على النتيجة المرجوة ، ويمكن تحميل هذه الصور بعد ذلك على ذاكرة الكمبيوتر المنزلي وتخزينها ثم إعادة صياغتها وتحسينها باستخدام برامج معالجة الصور الرقمية مثل: Adobe4,5,6,10 PhotoShop أو MGI Photo Suite الذي غالبا ما يأتي مجانا مع الكاميرات الرقمية.كما ويمكن طباعة هذه الصور دون ان يكلف ذلك أعباء مالية إضافية كما الحال في التصوير التقليدي.
وبالرغم من ذلك يمكن أداء تلك العملية باستخدام التصوير العادي والكاميرا التقليدية وذلك بتصوير مجموعة من الصور باستخدام كاميرا ضوئية عادية ثم تحميض تلك الصور وطباعتها ، ثم باستخدام ماسح ضوئي Scanner يمكنك تحويل تلك الصور الى ملفات ، لكن الطريقة الأسرع والأسهل للحصول على الصور بصيغة رقمية هى استخدام الكاميرات الرقمية Digital Camera ، التى انتشر استخدامها بشكل واسع وأصبح منتجوها فى سباق مستمر لإنتاج كاميرات جديدة بإمكانيات متطورة حتى أصبحت الأسواق تستقبل كاميرا رقمية جديدة كل يوم بل كل أسبوع.
مميزات التصوير الرقمي:
هناك العديد من المميزات التي يختص بها التصوير الرقمي والتي قد يصعب حصرها في هذا العصر ، الا انه يمكن ذكر بعضها فيما يلي :
-إمكانية مشاهدة الصور قبل التقاطها .
-سهولة التحكم في عملية التقاط الصور .
-التحكم في دقة تفاصيل ومكونات الصور المنتجة .
-سهولة التعامل مع الصور المنتجة بعد تصويرها وتجزينها .
- إمكانية الحصول علي أعداد كبيرة قد تصل إلى آلاف من الصور أو أكثر في أقل وقت وبأقل مجهود .
- سهولة إلغاء أو إضافة الصور في الحال أثناء عملية التصوير الرقمي.
- سهولة إرسال الصور التي تم تصويرها إلى آي مكان في العالم في نفس وقت تصويرها بنفس كفاءتها وجودتها .
- مناسبة عملية التصوير الرقمي لجميع المجالات العلمية والثقافية ، والترفيهية المختلفة .
- سهولة التعامل مع الصور الناتجة من عملية التصوير الرقمي سواء بإعادة صياغتها أو تحسينها باستخدام برامج معالجة الصور الرقمية .
- سهولة حفظها دون تلف لأطول وقت ممكن .
- استخدام طريقة التصوير الرقمي في كافة المجالات للحصول على صور رقمية ذات جودة عالية .
- يعرض التصوير الرقمي إمكانيات ضخمة سواء للمصورين المحترفين الذين ما زالوا يستخدمون الكاميرات و الأفلام التقليدية او المصورين الهواة الذين تقتصر اهتماماتهم على التقاط الصور العائلية.
عيوب التصوير الرقمي :
هناك بعض العيوب التي يمكن التعرض لها خلال عملية التصوير الرقمي وأهمها :
1- تحتاج عملية التصوير الرقمي الي توافر قدر كبير من الثقافة العامة والمعلومات عن تلك العملية لدي القائم بعملية التصوير .
2- الصور التي يتم الحصول عليها من عملية التصوير الرقمي أقل كفاءة من تلك الصور التي يمكن الحصول علها من الكاميرات التقليدية .
3- احتياجها إلى نوع خاص من معامل الطبع الصور والتي تقوم بتحويل الصور الإلكترونية الي صور ورقية .
4- يحتاج القائمون باستخدام التصوير الرقمي الي التدريب المستمر نحو كيفية انتاج الصور الرقمية بأكبر قدر من الكفاءة .
5- صعوبة توافر الثقافة الكمبيوترية والتكنولوجية الحديثة لبعض القائمين باستخدام هذا النوع من التصوير الحديث .
الكاميرات الرقمية Digital Camera:
عبارة عن تلك الكاميرات التي تعمل بنظام الصفر والواحد( 0 ، 1 ) آي بنظام الأرقام الكمبيوتريه وفي هذه الكاميرات لا يستخدم الأفلام التقليدية في التصوير ولكن يستخدم رقاقة حساسة للضوء تدعى CCD (Charge-Coupled Device) ،الشاحن المزدوج ، وهي عبارة عن شريحة تلعب دور الفيلم في الكاميرات العادية، وهي المسؤولة عن التقاط الصورة والضوء وتحويلها الى إشارات إلكترونية ،وتحتوي رقاقة CCD واحدة على مئات الآلاف من المقاومات والتي تعمل كنقاط مسح لتحويل الضوء القادم الى بيكسلات pixles وهي التي تمثل اصغر وحده في الصورة ، لذلك يفضل عند شراء أو استخدام كاميرا رقمية فوتوغرافية لإنتاج الصور الثابتة أو الفيديو ان تكون كاميرا أكبر من 5 ميقا بكسل
حيث أن الميقا عبارة عن مليون وحدة .
نظرية عمل الكاميرا الرقمية :
في عملية التصوير اللارقمي الفيليمي(الفوتوغرافي) يتم إسقاط الصورة على فيلم مغطى بطبقة بلورات حساسة للضوء من هالوجين الفضة ، ثم يغمس الفيلم بعدها في عدد من المحاليل الكيميائية لإظهار الصورة وتثبيتها، ثم يتم تكبيرها وطبعها وفقاً للحجم المطلوب للصورة .
أما في التصوير اللافيلمي (الرقمي) فان نظرية عمل الكاميرا الرقمية تتلخص في قيام عدسة الكاميرا بإسقاط الصورة على رقاقة حساسة للضوء تدعى CCD (Charge-Coupled Device) ،الشاحن المزدوج ، وهي عبارة عن شريحة تلعب دور الفيلم في الكاميرات العادية، وهي المسؤولة عن التقاط الصورة والضوء وتحويلها الى إشارات إلكترونية والرقم الموجود على الكاميرا بالميقابيكسل هو مقدار قوة الشريحة.
وتحتوي رقاقة CCD واحدة على مئات الآلاف من المقاومات والتي تعمل كنقاط مسح لتحويل الضوء القادم الى بيكسلات ، وينشأ تيار كهربائي صغير في الأماكن التي يسقط عليها الضوء. ويتم ايجاد متوسط شدة الشحنات الكهربائية وتحويلها الى أصفار ووحدات وعن طريق رقاقة المحوُل التشابهي الرقمي يتم ضغط هذه البيانات الرقمية وتخزينها في ذاكرة الكاميرا.
عيوب الكاميرات الرقمية :
هناك بعض العيوب للكاميرات الرقمية أهمها :
1-احتاجها الي تدريب عند استخدامها ، حتي يمكن توافر المهارة اللازمة لعملية الاستخدام الفعلي ، نظراً لصغر حجمها .
2-تحاج الي عملية صيانة دورية من متخصصين يصعب تواجدهم علي الساحة في الوقت الحالي نظراً لحداثة تلك الكاميرات .
3-قلة الفترة الزمنية لعمر بطاريات تلك الكاميرات مع ارتفاع سعر البطاريات البديلة ،
4-عدم توافر شاحن للكاميرا إلا في أنواع خاصة من كاميرات المحترفين ، وبالتالي قد يصعب شراءها لكل الأفراد .
5-ارتفاع سعر الكاميرات في الاسواق ، وعدم توافر الخبرة العلمية للأفراد عند اختيار أو شراء تلك الكاميرات .
6-تحتاج إلى ضرورة توافر كمبيوتر وبعض البرامج المتخصصة لمعالجة الصور لمن يعمل في مجال التصوير الرقمي .
المواصفات الواجب توافرها في الكاميرا الرقمية :
هناك بعض المواصفات التى يجب توافرها في الكاميرا الرقمية ، يمكن تلخيصها وعرضها فيما يلي :
1- الكثافة النقطية أوالدقة (Resolution) :
وهي عبارة عن عدد مجموع البيكسلات في الصورة ويمكن الكشف عن دقة الصورة بواسطة عدد البيكسلات للعرض في الطول ، ولذلك فهذه الخاصية تعتبر المقياس الأساسي للحكم على جودة الكاميرا الرقمية وبالتالي فمن الأفضل اختيار من بين الكاميرات المعروضة الكاميرا ذات الكثافة النقطية الأعلى ، حيث كلما زادت الكثافة النقطية كلما أمكن الحصول على جودة أعلى للصور ، و لذلك يفضل استخدام كاميرات رقمية ذات كثافة نقطية أعلى من 2 ميجا بيكسل لممارسة التصوير الرقمي والحصول في نفس الوقت علي أفضل نتائج ممكنه.
2-السعة التخزينيه للكاميرا ( وسيط التخزين ): MEMORY CARD
تعتبر المقياس الثاني للحكم على جودة الكاميرا الرقمية ، حيث نجد في أغلب الأحيان إن أغلب الكاميرات الرقمية تأتي مزودة بوسائط تخزين مستقلة ( كارت الذاكرة ) MEMORY CARD بطاقة الذاكرة وهي وسيلة التخزين التي تستخدمها الكاميرات الرقمية لحفظ الصور بعد التقاطها وأنواعها مختلفة ومتوفرة الآن من 32 ميجابايت الى 8 جيجابايت ، وعند امتلاءه يتم تفريغه ، وذلك بتفريغ ما تم تخزينه من صور أو معلومات أو رسومات الى ذاكرة الكمبيوتر ثم إعادة استخدامه مرة أخرى وهكذا ،ويجب ملاحظة أن الكاميرات الرقمية المنخفضة التكلفة تحتوى على وسيط تخزين مدمج بحجم محدد ، وهى غير مفضلة حيث يؤدي ذلك الي التقاط عدد محدود من الصور، لذا يفضل الكاميرات الرقمية القابلة للتغيير في تخزين الصور.
ويتوافر الآن العديد من أنواع وسائط التخزين للكاميرات الرقمية التى تبدأ بالأقراص المرنة العادية مروراً بالأقراص المدمجة الصغيرة ، وهناك أنواع أخرى اكتسبت شعبية فى الفترة الحالية مثل منفذ USB ،Flash Compact المستخدم فى انواع عديدة من الكاميرات Stick memory ،Smart media المستخدم فى الكاميرات التى تنتجها شركة IBM Micro drive , Sony الذى يوفر حجم يصل من 1-5 جيجابايت ، وبصفة عامة كلما زاد حجم الوسيط التخزينى كلما استطعت التقاط صور اكثر.3-دقة استقبال جهاز الإحساس بالضوء (السنسر) (Sensor Resolution)
دقة استقبال جهاز الإحساس بالضوء Resolution Sensor تعبر مباشرة عن كفاءة الصور التى يتم التقاطها بواسطة الكاميرا الرقمية وكلما كانت الدقة اعلى ، كلما كانت دقة الصورة أفضل.. وبالتالي زيادة كفاءتها في إظهار مكوناتها وتفصيلاتها .
4-البكسل (Pixel)
هو اصغر وحده في الصورة ويفضل ان تختار كاميرا ذات 5 ميقا بكسل أو أعلى مع حجم سنسر مناسب لعدد ميقا بكسل في الكاميرا ، ومعنى pixel هو اختصار لــ picture element بمعني وحدة الصوره. والميقا = مليون وحدة من وحدات الصور، وهي الوحدات المسئولة عن حجم الصورة .
ومثال ذلك : ميقا بكسل يساوي مليون بكسل --ميقا متر يساوي مليون متر.
5-الايسو ISO
هي اختصار لكلمة International Standards Organization اي المنظمة الدولية للمقاييس وهي عبارة عن وحدة وحدات القياس ولكنها وحدة قياس مدى حساسية الفيلم تستخدم في الكاميرات العادية أو التقليدية الفيلمية ، أما في الكاميرات الرقمية فإنها تقيس سرعة حساسية الشريحة للضوء ، وبصفة عامة تبدأ وحدة القياس من100 عند الظروف العادية وفي ضوء الشمس ، حتي 1600 في بعض الكاميرات ، ويجب ملاحظة أنه عند التصوير تحت درجات الإضاءة المنخفضة وأثناء التصوير الليلي ، فسوف نحتاج الى فيلم ذو رقم اكبر من 400 او 800 ISO.6-خاصية الماكرو (MACRO )
هو مقدار أقل مسافة تستطيع العدسة عمل التركيز (الفوكس) على الجسم وذلك حسب تصميمها ويستخدم للتصوير القريب جدا ، وهو مقدار تجسيم الكاميرا للعنصر المراد تصويره ويقاس بـ قرب المصور من العنصر بــالــ سم مثلاً 5 سم او 2سم وفي بعض الكاميرات المدمجة الحديثة وصل الى 0 سم
أما في الكاميرات الاحترافيه SLR فهناك عدسات خاصة للماكرو ونسب خاصة ، وغالباً يستخدم رمز الوردة في الكاميرات المدمجة الحديثة للدلاله علي الماكرو .
7- خاصية مقلل الاهتزاز ( (Image stabilization
هي ميزة مهمة تقوم بتثبيت الصور بقدر المستطاع عند رجفة اليد اثناء التصوير،وهذه الميزة متوفرة في اغلب عدسات الكاميرات الحديثه.
8-العدسة Lens
تعتبر العدسة أهم جزء من الأجزاء الأساسية فى آلة التصوير، ولكل عدسة بؤرة تتجمع فيها الأشعة المارة خلالها وتعرف باسم البؤرة الأصلية، وتختلف قدرة العدسات على تجميع الأشعة الضوئية وفقاً لبعدها البؤرى، وترتبط شدة إضاءة الصورة ارتباطا مباشراً مع بعد المسافة بين الصورة والعدسة، فكلما قربت هذه المسافة كلما زادت شدة الاستضاءة للصورة والعكس صحيح وهناك "أنواع مختلفة من العدسات التى يمكن استخدامها، ومنها العدسات المقربة Telephoto Lens، أو العدسات المتغيرة البعد البؤرى Zoom Lens، وعدسات عين السمكة Fish eye Lens، والعدسات المنفرجة الزاوية Wide Angle Lens. ولكل نوع من الأنواع السابقة من العدسات استخدامات خاصة طبقاً للهدف الأساسى من إجراء عملية التصوير لما يتم تصويره. ولكن الكاميرات الرخيصة تكون عدستها ثابتة لاتستطيع التقريب كعدسات الزووم ويختلف ذلك مع اختلاف السعر.
9-فتحة العدسة APERTURE:
وهو ذلك الرقم والذي يكتب بعد حرف f في الكاميرات العادية ويعبر عن فتحة العدسة في الكاميرات العادية، وهو عبارة عن مجموعة الحواجز المتداخلة أو الستائر الدائرية والتي تقع خلف العدسة، والمكونة من عدة قطع على شكل شفرات متحركة تتحكم في قطر الدائرة وهي تعمل عمل قزحية العين عند الإنسان ويمكن التحكم بها عبر حلقة خاصة تسمح بتكبيرها وتصغيرها ، وكلما كبر الرقم قلت فتحة العدسة وبالتالي قل الضوء النافذ للفيلم والعكس صحيح ، فمثلاً فتحة رقم f-16 تكون فيها فتحة العدسة ضيقة جداً وبالتالي تستخدم عند التصوير في ضوء عالي جداً ، وكذلك تستخدم فتحة رقم f 11 عند التصوير في ضوء الشمس ، وفتحة رقم 5.6 f تستخدم عند استخدام الإضاءة المنخفضة داخل الأماكن المغلقة وفي وجود الفلاش... وقد استبدل هذا الحاجز بمنفذ الضوء في الكاميرات الرقمية .
10-سرعة الغالق : Sutter Speed
وهو الجزء المسؤول بالكاميرا الفيلمية والغير فيلمية (الرقمية)عن المدة التي يسمح فيها بتعريض الفيلم للضوء من خلال العدسة ، وفي الكاميرات العادية والا فيلمية ويمكن تغيير سرعة الغالق عن طريق اختيار السرعة المناسبة لظروف عملية التصوير والتي من أهمها الإضاءة من حيث نوعها وكميتها ، ونوع وحساسية الفيلم ومكان التصوير ، أما في الكاميرات الرقمية فإنه يضبط أوتوماتيكياً دون تدخل المصور .
وبصفة عامة في الكاميرات الفوتوغرافية الفيلمية يتأثر اختيار سرعة الغالق بالإضاءة وفتحة العدسة المستخدمة ومكان التصوير ومدي ثبات أو حركة الكاميرا ونوع الهدف المراد تصويره عند عملية التصوير.
11- البعد البؤري Length
عبارة عن الرقم الدال علي المسافة بين العدسة والشيء المراد تصويره ، وبالتالي فهذا الرقم يبين مدي قوة العدسة في قرب أو بعد الشيء المراد تصويره ، ويجب ملاحظة أنه كلما كبر الرقم كلما زاد التقريب.
12-عمق الحقل Depth Of Field :
وهي المسافة بين أخر جسم يمكن ظهوره بالصورة وبين فتحة العدسة ، ويشمل علي كافة مكونات وعناصر الصورة من أشخاص أو كائنات أو أشياء أخري ، بشرط أن تكون كافة الكائنات الموجودة في كادر الصورة واضحة وحادة التفاصيل والمعالم ، وتتوقف هذه المسافة قيام المسئول عن التصوير بضبط فتحة العدسة واختيار الرقم المناسب لظروف العملية التصويرية 13-خاصية التقريب (Zoom)
هناك نوعين من الزووم هما : التقريب البصري والتقريب الرقمي .
الزووم الرقمى Digital Zoom هى خاصية فى الكاميرا تستخدم لتكبير أجزاء من الصورة ، وهى خاصية لا تعبر عن كفاءة العدسة الموجودة بالكاميرا ، ولكنها قد تكون مفيدة فى بعض الأحيان خصوصاً عند التركيز على جزء من الصورة المراد تسجيلها ، وعند اختيار الكاميرا يجب على المشتري ان يركز اختياره على التقريب البصري وليس الرقمي Digital Zoom لان التقريب البصري الزووم الضوئى Optical Zoom هو الذى يعبر واقعياً عن كفاءة العدسة الموجودة بالكاميرا ، وبالطبع كلما كان أكبر ، كلما كانت العدسة أفضل . وعادة ما تأتى معظم الكاميرات الرقمية الآن بقدرة زووم ضوئى تصل الى ثلاثة أضعاف (3X) كما توفر العديد من الكاميرات إمكانية تركيب عدسات أخرى لها للوصول الى درجات أعلى. ملحوظــة هــامــة :
الزووم الرقمي D.Zoom هو نوع من التحايل! فبعد أن تنتهي قدرة الزووم البصري ( الضوئي) - إن وجد - تبدأ الدائرة الإلكترونية في الكاميرا بتكبير الصورة رقمياً... مما ينتج عنها تشوه في الصورة بحسب حجم التكبير المستخدم، وتستغل الشركات الزووم الرقمي للدعاية لكاميراتها...
كما يوجد الزووم الرقمي في كاميرات الفيديو العادية VCR، فعلى سبيل المثال تضع شركة JVC عبارة 700x Digital Zoom أو تكون Digital Zoom بخط صغير على كل جوانب الكاميرا والعلبة لينخدع المشتري بالرقم 700x ، علماً أنك لن تستفيد سوى من الزووم البصر والبالغ I 16x فقط .14-خاصية التحكم في تحريك العدسة (Zoom - Focus (
يجب التأكد اذا كانت الكاميرا تحتوي على خاصية التحكم اليدوي الكامل (full Manual ) والأوتوماتيكي الكامل ( Auto) أم غير موجودة ، لأنها تدل علي المرونة في تحريك وتغير البعد البؤري للعدسة ، وكذلك فاعلية وكفاءة عملية أجراء الضبط اليدوي والذاتي للعدسة ، وعدم ثبات العدسة .
15-الفــــلاش Flash:
الفلاش من الأجزاء الأساسية فى الكاميرا إذا كنت تريد التقاط صور فى أماكن ذات إضاءة منخفضة ، وعموماً يفضل الكاميرا التى تحتوى على فلاش مدمج بحيث تتيح الكاميرا إمكانية التحكم فيه بإيقافه أو تحديد شدة إضاءته ، وأيضاً كلما كانت المسافة الفاعلة للفلاش أكبر ، كلما كان أفضل.
16- موازنة البياض White Balance :
وهي ميزة متوفرة بأغلب الكاميرات الرقمية وتقوم بموازنة الألوان للحصول على الإضاءة والألوان الطبيعية والواقعية ، و هذه الخاصية توجد في أغلب الكاميرا وخاصة في كاميرات الفيديو ، وغالباً لا بد من قيام القائم بعملية التصوير من ضبط هذه الخاصية قبل الاستخدام الفعلي للكاميرا سواء كان يدويا وأوتوماتيكيا.
17-شاشة عرض الصورة:
معظم الكاميرات الرقمية تحتوي علي شاشة صغيرة كريستاليه مدمجة ذات فائدة عظيمة وعن طريقها تتيح للقائم بالتصوير رؤية الصورة قبل التقاطها بنفس الشكل الذى ستظهر عليه بالفيلم أو الصورة ، كما توفر هذه الشاشة إمكانية استعراض الصور التى يتم التقاطها مباشرة دون الحاجة الى توصيل الكاميرا بجهاز الكمبيوتر ونقل الصور إليه. 18-عدد الصور التي يتم الحصول عليها :
عدد الصور التي يمكن تخزينها على الوسيط (كارت الذاكرة) يعتمد على السعة التخزينية له وكذلك على نظام جودة وحجم الصورة المستخدمة عند الالتقاط . أن اختيار نظام الجودة العالية والحجم في التقاط الصور يستهلك سعة تخزينية أكبر مما هو عليه الحال عند اختيار نظام الجودة المتوسطة أو العادية . عند التصوير على نظام الجودة العالية وباستخدام الكاميرات الرقمية من فئة 2 ميغا بيكسل وأكثر فان عدد الصور التي يمكن خزنها على وسيط واحد لا تتجاوز البضعة صور . ويصبح من الضروري اقتناء وسائط خزن اضافية.مواصفات أخرى:
هناك العديد من المواصفات الأخرى التي قد تؤثر على اختيارك للكاميرا الرقمية التى ستقوم بشرائها ، فمثلاً كلما كان حجم الكاميرا أقل ووزنها أخف ، كلما كانت اسهل في حملها الى اى مكان ، أيضاً هناك بعض الكاميرات التى توفر إمكانية تسجيل لقطات فيديو قصيرة ، وتوفر خصائص توفير للطاقة للمحافظة على عمر البطاريات وتعتبر البطارية الليثيوم القابلة للشحن من أفضل الانواع حالياً .، أيضاً هناك بعض الكاميرات التى توفر طرقاً اسهل من غيرها للتوصيل بالكمبيوتر.
كيف تعمل الكاميرا الرقمية لالتقاط الصورة.
1-في البداية يتم توجيه الكاميرا إلى المشهد المراد تصويره ويتم ضبط التحجيم لتقريب المشهد او ابعاده.
2-يتم الضغط قليلاً على زر التصوير (اي الضغط نصف ضغطة مع الإبقاء على هذا الوضع) الذي يتحكم في فتح الغالق.
3-تقوم الكاميرا بضبط البعد البؤري أوتوماتيكيا وتجميع معلومات عن كمية الضوء المتوفرة.
4-تقوم الكاميرا بتحديد فتحة العدسة المناسبة وسرعة الغالق المطلوبة لمثل هذه الظروف.
5-يتم إكمال الضغط على زر التصوير.
6-يفتح الغالق ليسمح للضوء بالوصول إلى الشريحة الإلكترونية CCD لفترة محددة تتجمع الشحنات على كل أجزاء الشريحة حسب كمية الضوء التي وصلت لكل جزء.
7-يتم تحديد كمية الشحنة التي تكونت على كل جزء من أجزاء الـ CCD ويترجم إلى قيمة رقمية.
8-يقوم المعالج بترجمة البيانات الرقمية وعلاقتها بموضعها على شريحة الـ CCD[/color:f
